Hàng vạn câu hỏi vì sao: Con người có thể ngủ đông như gấu?

[june04]

Câu trả lời sẽ là không thể bạn nhé. Dù loài người có ăn nhiều tới đâu, cân nặng có tăng tới mấy thì cũng không thể ngủ đông và không ăn uống trong thời gian dài như gấu được bởi chúng ta không có khả năng tự tổng hợp một số vitamin quan trọng.

Không giống như loài gấu, con người không thể tự tổng hợp được một số Vitamin quan trọng – đặc biệt là vitamin C. Thực ra chúng ta có thể không cần bổ sung năng lượng trong một thời gian dài (mỡ và cả cơ bắp sẽ được sử dụng), nhưng sẽ tử vong rất nhanh nếu không có những chất dinh dưỡng quan trọng khác. Thực tế, con người có khả năng có thể trở nên béo phì cực nhanh, bởi vậy việc mất đi khả năng tự tổng hợp vitamin C chính là cái giá phải trả cho sự tiến hóa.

Vitamin C có tên gọi chính xác hơn là axit ascorbic. Cực kì quan trọng với con người, nó chính là phân tử quan trọng nhất mà cơ thể chúng ta sử dụng trong việc tổng hợp các loại collagen khác nhau. Collagen là một loại protein có trong da và thịt có chức năng kết nối các mô lại với nhau khiến cho chúng đàn hồi và khỏe mạnh, không có nó da thịt sẽ không thể lành và vết thương sẽ dễ dàng mở trở lại (hoại huyết). Các phân tử collagen cũng có chức năng giữ các mao mạch lại với nhau, thiếu nó ta sẽ chảy máu nội bộ, bầm tím và cuối cùng xuất huyết nội.

Thêm vào đó, Vitamin C còn có chức năng khác là một chất chống oxi hóa. Chất chống oxi hóa có chức năng ngăn chặn thiệt hại từ các gốc oxy tự do gây ra cho cơ thể. Gốc oxy tự do về cở bản là một nguyên tử oxi đơn, và bởi vì oxi bám lấy vật chất cực kỳ chắc nên nó có thể gây ra rất nhiều thiệt hại cho các kết cấu phức tạp như protein hay DNA nếu chúng tích tụ trong cơ thể. Một trong những lý do của ung thư chính là việc lưu cữu quá nhiều các gốc tự do, bám vào DNA và khiến cho chúng biến dạng hay sao chép không chính xác. Axit ascorbic là một phân tử chống oxi hóa, nghĩa là những gốc tự do đó sẽ ưa kết dính với nó hơn là các phân tử khác như protein. Điều này sẽ bảo vệ cơ thể chúng ta, tuy rằng cũng có nhiều các chất chống oxi hóa khác, nhưng vitamin C là một chất khá quan trọng với chúng ta.

Chúng được tổng hợp bởi một quá trình sinh học từ các phân tử đường đơn, hay monosacarit. Những monosacarit được sản sinh khi chúng ta phân rã các loại đường đa như sucrose (một disacarit, có hai phân tử monosacarit trong nó) hay tinh bột (chuỗi dài các polusacarit). Từ những phân tử đường monosacarit này, hàng loạt các quá trình sinh hóa xảy ra để làm ra những axit ascorbic yếu. Hầu hết monosacarit trong cơ thể đến từ phân rã sucrose - loại đường có trong hầu hết hoa quả và rau - thành glucose. Glucose này sẽ được tái tạo lại thành fructose bằng cách sử dụng enzym glucose-6-phosphate-isomerase.

Gen cơ bản mà con người bị thiếu được sử dụng để điều chỉnh quá trình trên sản sinh ra GULO hay L-gulonolactone oxidase. Enzym này quản lý việc sản sinh axit ascorbic từ fructose, và quá trình này sử dụng rất nhiều fructose chỉ để làm ra một chút axit ascorbic. Tất cả các loài có cột sống đều có enzym này, chỉ trừ có bộ linh trưởng Haplorrhini như loài người và vượn, chuột lang, chuột lang nước, hầu hết các loài dơi cùng với một số loài chim và cá.

Axit ascorbic là cực kỳ quan trọng, giờ bạn đã biết điều này. Nhưng thực sự là chúng cũng có rất nhiều và rất phong phú ngoài thiên nhiên. Hầu như tất cả mọi sinh vật đa bào trên trái đất đều cần chúng để hoạt động theo một cách nào đó, kể cả cây cỏ, thì hầu như ở xung quanh chúng ta đều có những thứ chứa axit ascorbic. Chẳng hạn hoa quả thì có đầy những chất này. Bởi vậy, tự tay sản xuất chúng có vẻ là một hành động hơi ngốc nghếch, khi có quá nhiều vitamin C ở trong trái cây mà loài linh trưởng chúng ta đang ăn hằng ngày.

Để sản sinh ra axit ascorbic cũng tốn rất nhiều năng lượng. CỰC KỲ NHIỀU. Rất nhiều đường sẽ cần đến, trong khi đó chúng ta cũng cần đến đường để sinh ra chất béo dự trữ hay năng lượng. Bởi vậy, ở một môi trường như trái đất cổ đại, nơi mà tình trạng thiếu lương thực có thể xảy ra bất cứ lúc nào và nếu như bạn có thể nạp vitamin C một cách dễ dàng, thì việc mất đi loại gen đó là điều hoàn toàn dễ hiểu. Và thế là một lượng lớn năng lượng có thể được dùng để sản sinh mỡ và dự trữ cho những thời điểm đói kém thức ăn. Có thể một vài cá thể sẽ bị ảnh hưởng từ việc thiếu vitamin C, nhưng đây là cái giá rất rẻ cho việc giữ cho loài của mình sống sót qua cơn đói.Tuy nhiên, việc này cũng có những tiêu cực nhất định. Con người trở nên rất giỏi trong việc tích mỡ chính bởi điều này, có nghĩa là chúng ta sẽ không cần thiết phải sử dụng nhiều năng lượng đến vậy nên quá trình sản sinh chất béo sẽ nhanh hơn việc tiêu thụ ngay lập tức. Bởi vậy, trớ trêu thay, để cứu chúng ta khỏi việc thiếu lương thực, thực tế lại là việc hại chính mình bởi môi trường sống quá thuận lợi để nạn đói có thể xuất hiện.

Điều này không có nghĩa đây là sự tiến hóa có mục đích. Khoảng 5 tới 7 triệu năm trước đây, một loài linh trưởng tổ tiên của chúng ta đã trải qua một sự đột biến và mất đi gen sản sinh ra GULO, một phần của nó bị mất đi. Sự đột biến này bỗng nhiên trở nên có lợi cho loài này, nên nó đã phát triển mạnh mẽ và lan rộng ra. Một kẻ đột biến may mắn có thể sống sót qua cơn đói một cách tốt hơn hẳn, khiến chúng phát triển và sinh nở. Với họ chuột lang, gen GULO cũng bị thay đổi nhưng theo một cách hoàn toàn khác, được gọi là tiến hóa hội tụ. Một điều cần biết nữa là điều này chỉ xảy ra ở những loài tiếp cận được với nguồn hoa quả dồi dào. Hoa quả chứa một lượng rất lớn vitamin C, bởi vậy những loài ăn nhiều hoa quả sẽ chẳng có vấn đề gì với việc chúng mất đi khả năng tự tổng hơp vitamin này bởi trong chế độ ăn cũng đã có rất nhiều. Tuy nhiên, không có nghĩa là biến dị này không xảy ra ở các loài khác, ví dụ như họ chó chẳng hạn. Nhưng với một chế độ ăn thiếu vitamin C, những con biến dị sẽ chết chứ không thể phát triển được.

vbf @ sưu tầm